МОДЕЛИРОВАНИЕ
РАБОТЫ ЛЕСОСЕЧНЫХ МАШИН С УЧЕТОМ СНИЖЕНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Заикин А.Н., Курбатова Н.Б., Аркатов
И.Е., Киндирова Н.В.
(БГИТА, г.
Брянск, РФ)
Полное использование производственных возможностей
лесосечных машин обуславливается соответствием их конструктивных особенностей и
организации работы, конкретным производственным условиям. Это соответствие
достигается в процессе технологических расчетов с определением оптимальной
численности машин, времени их работы, межоперационных запасов древесины, а
также объемов снижения вредного воздействия машин на окружающую среду.
В связи с многообразием систем машин необходимо
автоматизировать расчеты, применяя ПЭВМ
и соответствующие машинные программы. Программы предлагается нами разработать
по следующей блок-схеме (см. рисунок) алгоритма работы лесосечных машин с
учетом пополнения и выработки оперативных запасов древесины, использования
дополнительных машин на отстающих операциях и определения уровня снижения
объемов вредных выбросов с отработанными газами.
В блоке 1 формируется пакет исходных данных по каждому
месяцу разработки лесосеки. Устанавливается число операций без вывозки. В блоке
2 устанавливается первый месяц имитации (m=1). В блок 3 определяется объем выработки машин на
каждой операции комплекта машин в
рассматриваемом месяце (Qiv=Pijnijkij, где Pij –производительность
j–того типа машины на i–той операции; nij- число j –тых машин на i –той операции; kij -число
смен работы в сутки j–тых
машин на i–той
операции). Минимальный (Qmin) и максимальный (Qmax) объемы выработки на одной из операций комплекта.
Максимальный объем выработки комплекта машин за рассматриваемый месяц (
, где Рmax m –
максимальный объем выработки комплекта машин за рассматриваемый месяц, м3;
Тпм - число
дней в рассматриваемом месяце) и управление передается на блок 4.
В блоке 4 сравнивается объем запаса древесины на
лесосеке с объемом выработки комплекта машин за месяц (QZ ≥ Pм). Если больше или равен, то управление передается на блок 5, иначе на
блок 6. В блоке 6 рассчитывается число дней необходимое для освоения
оставшегося запаса древесины на лесосеке (TП = QZ/Pmax). И управление передается на блок 5. В блоке 5
принимается к рассмотрению первая пара операций (n = 1), и управление передается на блок 7. В блоке 7
сравнивается объем выработки на
предыдущей операции с объемом выработки на последующей операции (QI › QS). Если на
предыдущей операции объем выработки
больше, то управление передается на блок 8, иначе на блок 9.
В блоке 8 сравнивается объем выработки
на предыдущей операции с максимальным объемом выработки комплекта машин (QI ≠ Pmax). При равенстве этих объемов управление передается на блок 10, иначе на
блок 9. В блоке 9 определяется подключалась ли
дополнительная машина на i-ой операции, если да то управление передается на блок
10, иначе на блок 24. В блоке 10 проверяется для
какого месяца выполняются расчеты. Если для первого, то управление передается
на блок 11 иначе на блок 19.
В блоке 11 устанавливается, для какой пары операций
проводятся расчеты (n≠1). Если для первой, то управление передается на блок
13, иначе на блок 12. В блоке 12 продолжительность дней рассматриваемого месяца
уменьшается на число дней (t1) необходимое
для создания запасов (TП = TП - t1).
В блоке 13 устанавливается номер рассматриваемой системы
машин (S‹ 10). Если меньше 9, то управление передается на блок 14, иначе на блок
17. В блоке 14 устанавливается номер рассматриваемой системы (S
2), если да, то управление передается на блок 15, иначе на
блок 16. В блоке 15 выполняется расчет
объема технологического (страхового) уровня запасов, который располагается
непосредственно на лесосеке (Zт =0,25Qcp) при валке деревьев бензиномоторной
пилой. В блоке 16 выполняется расчет объема технологического (страхового)
уровня запасов, который располагается непосредственно на лесосеке (Zт =Qcp) при валке деревьев валочной или валочно-пакетирующей
машиной.
В блоке 17
выполняется расчет объема технологического (страхового) уровня запасов, который
располагается на верхнем складе ( ZT = QS).
В блоке 18 (для первого месяца разработки лесосеки при Qi > QS) выполняются следующие расчеты.
Объем требуемых оперативных запасов. Продолжительность времени (t1) работы машин на предыдущей операции для
создания требуемого уровня этих запасов. Продолжительность времени (t2) совместной
работы машин на предыдущей и последующей операциях до увеличения численности
машин на отстающей операции. Продолжительность времени (t3) работы машин после подключения
дополнительных машин.
В блоке 19 определяется месяц, для которого проводятся
расчеты. Если не для последнего месяца, то управление передается на блок 23,
иначе на блок 20. В блоке 20 определяется рассматриваемая пара операций. Если
не первая пара, то управление передается на блок 21, иначе на блок 22.
. В блоке 21 продолжительность дней рассматриваемого
месяца увеличивается на число дней (t4) необходимое
для выработки запасов после
перебазировки машин предыдущей операции
на новую лесосеку (TП
= TП +
t4) и
управление передается на блок 23.
В блоке 22
определяется объем оперативных запасов, продолжительность времени совместной работы машин до увеличения их численности на отстающей
операции и после, а также время
необходимое для выработки запасов меду каждой парой операций в последний месяц
разработки лесосеки машинами на последующей операции.
В блоке 23 проводится расчет объема оперативных запасов, продолжительности
времени совместной работы машин до
увеличения их численности на отстающей операции и после для второго и следующих месяцев разработки
лесосеки для случая Qi > QS.
Блоки 24–37 работают аналогично блокам 10 – 23, но для
случая Qi < QS. С блоков 18, 22, 23, 32, 36, и 37 управление передается на блок 38.
С блока
24, если рассматривается первый месяц, то управление передается на блок 25,
иначе на блок 33. С блока 25, если рассматривается не первая пара операций,
управление передается на блок 67, иначе на блок 27. В блоке 26
продолжительность месяца уменьшается на число дней t1. В блоке
27 устанавливается номер рассматриваемой системы машин. Если меньше 10, то
управление передается на блок 28, иначе на блок 31. С блока 28, если номер
рассматриваемой системы меньше или равен 2, управление передается на блок 29,
иначе на блок 30. В блоке 29 выполняется расчет технологического (страхового)
уровня запасов, который располагается непосредственно на лесосеке (Zт =0,25Qcp) при валке деревьев бензопилами. В блоке 30
выполняется расчет технологического (страхового) уровня запасов, который
располагается непосредственно на лесосеке (Zт =Qcp) при валке деревьев валочной или валочно-пакетирующей
машиной. В блоке 31 выполняется расчет технологического (страхового) уровня
запасов, который располагается на верхнем складе ( ZT = QS).
С блоков 32, 36 и 37 управление передается на блок 38.
В блоке 32 (для первого месяца разработки лесосеки при
Qi
‹ QS) выполняются следующие расчеты. Объем
требуемых оперативных запасов, продолжительность времени (t1) работы машин на предыдущей операции для
создания требуемого уровня этих запасов. Продолжительность времени (t2) совместной
работы машин на предыдущей и последующей операциях до увеличения численности
машин на отстающей операции. Продолжительность времени (t3) работы машин после подключения
дополнительных машин.
В блоке 33 определяется месяц, для которого проводятся
расчеты. Если не для последнего месяца, то управление передается на блок 34,
иначе на блок 37. В блоке 34 определяется рассматриваемая пара операций. Если
не первая пара, то управление передается на блок 35, иначе на блок 36.
В блоке 35 продолжительность дней рассматриваемого месяца
увеличивается на число дней (t4) необходимое
для выработки запасов после
перебазировки машин предыдущей операции
на новую лесосеку (TП
= TП +
t4) и
управление передается на блок 37.
В блоке 36 определяется объем оперативных запасов,
продолжительность времени совместной
работы машин до увеличения их
численности на отстающей операции и после, а также время необходимое для выработки
запасов меду каждой парой операций в последний месяц разработки лесосеки
машинами на последующей операции для случая Qi ‹ QS.
В блоке 37 проводится расчет объема оперативных запасов, продолжительности
времени совместной работы машин до
увеличения их численности на отстающей операции и после для второго и следующих месяцев разработки
лесосеки для случая Qi ‹ QS.
В Блоке 38 выбирается код марки
дополнительно подключенной машины и управление
передается на блок 39. В блоке 39 проверяется код марки машины. Если он равен
единицы, то управление передается на блок 40, иначе на блок 41. В блоке 40
рассчитывается объем каждого отдельного элемента вредных выбросов для
карбюраторных машин. В блоке 41- для дизельных машин. В блоке 42 объемы вредных
выбросов по каждому отдельному элементу суммируются. В блоке 43 определяется
количество рассмотренных операций (n
≠ N). Если
рассмотрены не все операции, то управление передается на блок 44. Номер
операции увеличивается на единицу (n = n + 1) и управление передается на блок 6, иначе на блок
45.В блоке 45 рассчитывается объем древесины,
заготовленной только основным комплектом машин, только дополнительными
машинами и суммарный основными и
дополнительными вместе за рассмотренный месяц; ежедневно необходимое количество
транспортных средств для вывозки заготовленной
древесины; оставшийся объем древесины на лесосеке; число дней, на которое
сократиться продолжительность разработки лесосеки и управление передается на блок 46.
В блоке 46 принимаются
к рассмотрению машины первой операции (i=1) и управление передается на блок 47. В блоке 47
устанавливается код марки машин на i-той операции и управление передается
на блок 48. В блоке 48 проверяется код марки машины. Если он равен единицы, то
управление передается на блок 49, иначе на блок 50. В блоке 49 рассчитывается
объем каждого отдельного элемента вредных выбросов для карбюраторных машин. В
блоке 50- для дизельных машин. В блоке 51 объемы вредных выбросов по каждому
отдельному элементу суммируются и управление
передается на блок 52. В блоке 52 проверятся сколько
операций рассмотрено. Если не все, то управление передается на блок 53, иначе
на блок 54. В блоке 53 номер операции увеличивается на единицу
и управление передается на блок 47. В блоке 54 определяется абсолютное снижение
объема вредных выбросов и управление передается на
блок 55. В блоке 55 устанавливается, осталась или нет на лесосеке не заготовленная древесина 
. Если да, то в блоке 56 номер месяца увеличивается на
единицу (m = m + 1) и управление передается на блок 3. Цикл
моделирования работы лесосечных машин повторяется для очередного месяца. Иначе
управление с блока 55 передается на блок 57 для распечатки результатов
моделирования и окончания работы.
Предлагаемый алгоритм и блок-схема дают возможность
составить программу для ПЭВМ, моделирующую работу конкретных комплектов машин
для различных систем на весь период разработки лесосеки. Используя эту
программу можно рассчитать режимы работы лесосечных машин, обеспечивающие
максимальную выработку за каждый отдельный месяц разработки лесосеки.
